JPS6133500B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビヨン信号の輝度成分およびク
ロミナンス成分を分離するための櫛型波器等を
含むカラーテレビ受像機において画像垂直デテー
ル情報の回復、増強および削減を行う回路網に関
する。

米国において開発されたようなカラーテレビジ
ヨン方式では、カラーテレビジヨン信号の輝度成
分とクロミナンス成分とが、輝度成分が水平線走
査周波数の整数倍、クロミナンス成分がその線走
査周波数の1/2の奇数倍として、映像周波数スペ
クトル中に周波数が互いに入組んだ関係（周波数
間挿関係）で配置されている。この周波数の入組
んだ映像信号中の輝度成分とクロミナンス成分と
を分離する櫛型波器は種々の構成のものが知ら
れているが、その１例は米国特許第4143397号お
よび同第4096516号の各明細書に記載されてい
る。

この櫛型波器の輝度出力に生じる櫛型濾波輝
度信号はその全帯域に亘つて「櫛型濾波」効果を
受けている。クロミナンス信号が存在する高周波
帯域部分に亘る「櫛型濾波」作用は所要のクロミ
ナンス信号成分削除効果を持つが、この作用がク
ロミナンス信号成分の存在しない低周波帯域部分
に拡大されることは所要のクロミナンス信号成分
の除去には必要がないばかりか、輝度信号成分を
不必要に除去するだけである。このようにして除
去されるクロミナンス信号の存在しない帯域の下
端の成分は「垂直デテール」輝度情報を表わすも
ので、この垂直デテールを保存することは表示画
像の輝度信号内容の垂直解像度の損失を防ぐため
に望ましい。

この垂直デテール情報を保存するための回路の
１つは分離されたクロミナンス成分が現れる櫛型
波器の出力に低域通過濾波器を結合して用い
る。この波器の上部遮断周波数はクロミナンス
信号成分の占める帯域の下（例えば2MHzのすぐ
下）にあり、この波器の選択性によつてそのク
ロミナンス帯域の下の信号が櫛型波器のクロミ
ナンス出力から組合せ回路網に供給され、そこで
櫛型波器からの櫛型濾波された輝度出力と加算
される。この組合された信号は（波器の遮断周
波数以上の周波数帯域を占める）クロミナンス信
号が除かれた「櫛型濾波」高周波部と、全輝度信
号成分が保存された非櫛型濾波（すなわち平坦
な）低周波数部分とを含んでいる。

輝度信号をその原形（すなわち平坦な振幅特
性）に回復するに要するより大量の垂直デテール
信号を輝度信号に戻し加算することによつて表示
画像の垂直デテール情報を増強することが望まし
いことがある。このときこの追加の垂直デテール
信号は画像の細部解像度が向上するように垂直デ
テール情報を強調する働らきをするが、低レベル
の輝度信号に対しては、雑音干渉があつてこれが
輝度信号の垂直デテール情報と共に増強されると
目障りな可視効果を生ずることになる。

またこの場合は映像信号中に交番線セツトアツ
プ変化（以後ALSUVと呼ぶ）があるときこれも
無用に増強される。このALSUV現象は映像信号
の黒レベルの各線間変化により明示される低レベ
ル信号干渉の１形式で、例えば放送機の信号処理
系の調整不良により起ることもある。この
ALSUV干渉は最大予想像信号振幅の約５％の低
レベル映像信号の場合特に著しく、再生画像に目
障りな可視効果を生じ、これが垂直デテールの増
強によつて不都合に拡大される。

映像信号の雑音その他の無用成分の悪影響を最
小にする技法には、例えば米国特許第3715477号
明細書記載のように（雑音を含む）信号の小さい
振幅部を除去する一般に信号の「コアリング」と
呼ばれるものがある。

垂直デテール信号のコアリングを特に輝度信号
に回復すべき低レベルのデテール信号情報に関し
て垂直デテール情報を害しないように行う有利な
方式の１つが米国特許願第38202号（特願昭55−
62162号、特開昭55−153442号に対応）明細書に
記載されている。この方式もまた雑音やALSUV
のような干渉信号成分を実質的に同時に増強する
ことなく垂直デテール情報の増強を行う。

この発明の原理によれば、上記の技法と共に、
表示画像の過度のコントラストを除き、画像細部
を歪ませたり不明瞭にしたりする映像管の「プル
ーミング」を防ぐために、高レベルの垂直デテー
ル信号を「削減」すなわち振幅低下させることが
望ましいことが判る。

この発明によるビデオ画像垂直デテール信号処
理装置は、周波数スペクトル中に周波数が間挿関
係で配置された画像表示輝度およびクロミナンス
成分を含む映像信号を処理する方式に用いられ
る。この方式は第１の出力に振幅ピークを画像線
走査周波数の整数倍に持ち、振幅ナルをその線走
査周波数の1/2の奇数倍に持つ櫛型濾波輝度信号
を生成し、第２の出力に振幅ピークを上記線走査
周波数の1/2の奇数倍に持ち、振幅ナルをこの線
走査周波数の整数倍に持つ櫛型濾波クロミナンス
信号を生成する櫛型波器を備えている。この櫛
型波器の第２の出力に生成する信号は、第１の
出力の櫛型濾波輝度信号にない輝度垂直画像デテ
ール情報を表わす信号周波数を含み、この第２の
出力に結合された波回路はクロミナンス信号周
波数の帯域を占める信号を除いてこの垂直デテー
ル信号情報を選択的に通過させる。垂直デテール
の小さな振幅部は０より大きい第１の利得で中継
され、中程度の振幅部は第１の利得より大きい第
２の利得で中継され、大きい振幅部は第１の利得
より小さい第３の利得で中継され、この中継され
た垂直デテール信号が櫛型波器の第１の出力か
らの櫛型濾波輝度信号と組合されて後程輝度信号
利用回路網に供給される再構成輝度成分を生成す
る。

次にこの発明を添付図面を参照しつつさらに詳
細に説明する。

第１図において輝度およびクロミナンス成分を
含む合成カラー映像信号の信号源１０から例えば
米国特許第4096516号明細書の電荷結合装置（以
後CCDと呼ぶ）を用いた櫛型波器のような公
知構成の櫛型波器１５の入力に映像信号が供給
される。輝度およびクロミナンス信号成分は映像
信号の周波数スペクトル中に周波数が互いに入組
んだ形すなわち周波数間挿関係で配置されてい
る。輝度成分は（直流または零周波数から約
4MHzまでの）比較的広い帯域幅を持ち、その上
部周波数範囲は色情報で振幅および位相変調され
た3.58MHzの副搬送波信号を含むクロミナンス
成分に割当てられている。輝度成分櫛型濾波作用
に対する櫛型波器１５の振幅対周波数応答は、
振幅応答のピークを直流すなわち雰周波数から始
まる水平走査周波数（約15734Hz）の整数倍に有
し、振幅応答のナルを3.58MHzのクロミナンス
副搬送周波数を含めてその線走査周波数の1/2の
奇数倍に有する。またこの櫛型波器１５のクロ
ミナンス信号櫛型濾波作用に対する振幅対周波数
応答は、振幅応答のピークを3.58MHzを含む線
周波数の１／２の奇数倍に持ち、振幅ナルをその
線周波数の整数倍に持つ。

櫛型波器１５の輝度出力からの「櫛型濾波」
輝度信号Ｙは低域波器２２および重み付け抵抗
２８を介して信号組合せ回路網３０に供給され
る。波器２２は約4MHzの遮断周波数以下の全
輝度信号を通すようになつており、櫛型波器１
５がCCD型のときその動作の切換に付随する切
換信号の雑音およびクロツク周波数成分を除去す
る働らきをする。

櫛型波器１５のクロミナンス出力からの「櫛
型濾波」クロミナンス信号Ｃは色差信号Ｒ−Ｙ、
Ｂ−Ｙ、Ｇ−Ｙを生成するクロミナンス信号処理
装置６４並びに低域垂直デテール波器３５の入
力に印加される。装置６４は櫛型波器１５から
の信号でクロミナンス信号の周波数帯域を占める
周波数のものだけを通すのに適する波器を含ん
でいる。波器３５は約1.8MHzの遮断周波数を
示し、櫛型波器１５の「櫛型濾波」クロミナン
ス信号出力中の信号でこの遮断周波数以下のもの
を選択的に通す。この領域の信号周波数は「櫛型
濾波」輝度信号になくて表示画像の輝度内容の垂
直解像度の損失を防ぐため輝度信号に回復される
必要がある垂直デテール輝度情報を表わす。この
ような垂直デテール情報の回復並びに増強は次の
ようにして行われる。

波器３５の出力の垂直デテール信号は低域通
過濾波器４２および重み付け抵抗４８を含む信号
回復路Ａを介して信号組合せ回路網６０の一方の
入力に供給される。低域通過濾波器４２の遮断周
波数は約2MHzである。電路Ａの振幅伝達特性は
線型で信号の正負両極性に対し規定の回復利得を
明示する。この回復利得の大きさは与えられた方
式において最後に再構成された輝度信号の小振幅
デテール信号に対する振幅応答が本質的に「平
坦」になるように垂直デテール成分の小振幅部を
輝度信号に回復するに要する利得の大きさに相当
するのが好ましい。これについてこの回復利得の
大きさは、櫛型波器１５の出力と最後に再構成
される輝度信号を処理するための輝度信号処理装
置３２との間に挿入された回路網の信号中継特性
や、櫛型波器１５の出力に生ずる信号の相対値
等の種々の因子の関数であることが判る。

波器３５からの垂直デテール信号はまた非線
型信号処理回路網５０、低域通過濾波器５２およ
び信号重み付け抵抗５８の縦続結合より成る垂直
デテール増強信号処理路Ｂに印加される。この電
路Ｂによつて処理された信号は組合せ回路網６０
の他方の入力に印加され、ここで電路Ａからの垂
直デテール回復信号と組合されて後述のように所
要の出力応答を生じる。

この垂直デテール波器３５と回復用低域通過
濾波器４２との組合せによつて回復路Ａの信号帯
域幅が、また垂直デテール波器３５と波器５
２との組合せによつて増強路Ｂの信号帯域幅が、
それぞれクロミナンス信号周波数を強く減衰させ
るように設定される。

この例では低域通過濾波器５２は約1.8MHzの
遮断周波数を呈してクロミナンス信号周波数帯域
の内側および上側の信号周波数を減衰させるが、
この波器５２は、米国特許願第38204号（特願
昭55−62164号、特開昭55−153491号に対応）明
細書に詳述されているように、表示された斜線パ
タンの縁に沿つて可視乱れを生ずることのある効
果に対する画像の明瞭度を特に向上する働らきを
する。

信号処理回路５０は一般形式を第２図に示すダ
イオード信号コアリング回路網を含み、この回路
網は逆並列に結合されてそれぞれ反対極性の信号
を通過させるダイオード５１，５３を含んでい
る。この形式のコアリング回路の詳細は米国特許
第3715477号および米国特許願第38100号（特願昭
55−62166号、特開昭55−156488号に対応）明細
書に記載されている。

信号処理回路５０の振幅伝達特性および信号路
Ｂを介して組合せ回路網６０の第２入力に供給さ
れる信号に対する伝達特性を第４図に示す。次の
説明は正極性の信号に対するものであるが、これ
は負極性の信号にも当てはまる。

処理回路５０内のコアリング削減増幅回路は垂
直デテール信号振幅の所定の３範囲に関する領域
、、に対して第４図に示すような信号振幅
伝達（利得）特性を示す。コアリング回路は低レ
ベルの信号（例えば信号振幅が最大期待振幅の約
５％の信号）に対し第１の領域内の零利得に相当
する応答を示す。すなわちコアリング回路は低レ
ベル信号を阻止してこれが電路Ｂにおいて雑音そ
の他の無用成分と共に増強されるのを防止する。
処理回路５０内の増幅段は領域内の中振幅（最
大期待振幅の約５〜50％）の垂直デテール信号を
例えば利得約３で増幅して垂直デテール情報を強
調し、この領域の画像のコントラストを増す。

比較的大振幅の（レタリング等の高コントラス
ト画像に対応する）垂直デテール信号は領域の
振幅応答によつて示すように「削減」され（振幅
低減または減衰され）、画像のコントラストが過
度にならないよう、また画像の細部を歪ませて不
明瞭にする映像管の「ブルーミング」が起らない
ようにする。

組合せ回路網６０の出力に生ずる組合せ垂直デ
テール信号は第５図の振幅伝達特性よる振幅特性
を示すが、この第５図の伝達特性は第３図の伝達
特性（回復路Ａ用）と第４図のそれ（増強路Ｂ
用）とを含む複合伝達特性である。第４図の伝達
特性を示す回路は米国特許願第38015号（特願昭
55−61650号、特開昭55−151870号に対応）明細
書に記載されている。

領域（垂直デテール回復）においては低レベ
ルの垂直デテール信号情報が表示画像の輝度内容
の正常な低レベル垂直解像度の保存に充分なだけ
回復されている。領域における振幅伝達応答に
よつて与えられる回復利得の選択をする場合は、
与えられた映像信号処理方式においてどのような
結果が許容されるかを考慮する。例えば、回復利
得が高すぎると、低レベルのALSUV信号干渉が
生じ易く、低すぎると2MHz以下の垂直デテール
周波数領域において著しい櫛型濾波効果（すなわ
ち信号のピークとナルの周波数が異なる効果）を
生じ、低レベルの垂直デテール情報が失われるこ
とになる。このように領域における振幅伝達特
性の傾斜は不都合な副作用を生ぜずに所要の応答
（例えば平坦な輝度応答）を生ずるに要する信号
利得に相当する。回復路Ａによつて決まるこの領
域の信号振幅応答は、櫛型波器１５の出力の
櫛型濾波輝度信号を組合せ回路３０に送る信号路
の応答と一定関係を持つことが望ましい。

領域（垂直デテール増強）では中振幅の信号
に表示画像の垂直解像度に有利と考えられる態様
で利得が追加されて適当な垂直デテール増強が行
われている。この増強路によつて処理される信号
だけがコアリングされ、回復路で処理された信号
は回復利得で変換されるから、低レベルの垂直デ
テール情報の画像「汚染」が防止され、雑音およ
びALSUV干渉を含む不都合な低レベル信号成分
の増強が本質的になくなるか許容最小限まで低減
される。領域の信号に対する利得の傾斜は領域
の信号に対するものより小さく、回復利得以下
の利得が領域の信号に与えられるのが望まし
い。領域において振幅削減を受けるデテール信
号は最大期待振幅の約50％と最大期待振幅との間
の振幅を示す信号である。

領域における線型回復を受ける低レベル信号
は、増強してもそれ程大きな利益を得ず、増強し
なくても視聴者が見落すことがなく、また増強す
れば視聴者に目障りになるような微細情報を含む
ことがしばしばある。この形式の信号の１例とし
て顔の像を表わす信号を含むものがある。顔の像
の一般的形状はデテール増強を行わなくても容易
に認知し得るが、顔の像はデテール増強によつて
強調すると汚点のない美しい顔の好きな視聴者に
目障りになると思われる皺や汚点のような小さい
不整を含むことがある。今１つの利点は雑音等の
干渉信号が増強されないことで、上述のように領
域で信号を処理することにより得られる利点
は、この領域で処理される信号に対する増強さ
れたデテール情報の欠除より価値があると考えら
れる。

領域で処理される信号は垂直デテール増強に
よつて利益を得ると思われる映像信号情報に関連
するもので、この部類に属する信号は風景、花、
漫画等を表わす信号のような画像のコントラスト
が公称的または平均的な中程度に大きい振幅の信
号を含んでいる。

領域で処理されるデテール信号は垂直デテー
ル増強によつて最も少ししか利益を得ないと思わ
れる映像信号情報と関連している。この形式の信
号はレタリングや白黒の縞模様を表わす信号に関
連するような画像のコントラストが高い大振幅信
号を含んでいる。

領域で処理される信号の振幅特性に影響なく
領域、の振幅伝達特性を変えるようにすれば
さらに有利である。このような制御は前記米国特
許願第38015号明細書記載のように自動的にまた
は視聴者の調整し得る電位差計（すなわちピーキ
ング制御）によつて行うことができる。

上述の垂直デテール信号処理装置は輝度成分の
直流レベルの変化によつて影響を受けないことが
判る。櫛型波器が公知の減算式信号組合せ法に
よつて櫛型濾波クロミナンス信号を引出す方式の
ため、その櫛型濾波クロミナンス信号は零直流成
分を示す。従つてこのクロミナンス信号の直流成
分は櫛型波器のクロミナンス出力に生成する直
流バイアス成分を狂わすことがない。櫛型波器
のクロミナンス出力から引出された垂直デテール
信号のコアリングはこのため「コア」の中心に対
応する直流バイアス成分に関して予想可能的に行
うことができる。コアリングを行う基準レベルは
予測可能的に一定しているから、信号のコアング
範囲は明確で、後述のように明確な回復領域、増
強領域および削減領域を形成する助けとなる。

組合せ回路網６０の出力に生ずる処理された垂
直デテール信号は回路網３０において波器２２
を介して供給される櫛型濾波輝度信号と加算され
る。この組合せ回路３０の出力信号は垂直デテー
ル情報を上述のように回復増強された映像信号の
再構成輝度成分に対応するもので、この再構成さ
れた輝度成分はさらに輝度信号処理装置３２に供
給される。装置３２からの増幅輝度信号Ｙと、ク
ロミナンス信号処理装置６４からの色差信号はマ
トリツクス回路６８で組合されて色画像表示出力
信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成する。次にこれらの信号は
カラー映像管７０の画像強制電極に適当に供給さ
れる。

信号重み付け抵抗２８，４８，５８は櫛型濾波
輝度信号と処理された垂直デテール信号とを適量
ずつ組合せると組合せ回路３０の出力に所要レベ
ルの輝度成分が現れるように値の比を選定されて
いる。電路Ａ，Ｂに付随する信号伝播の遅れは
波器４２，５２に付随する信号の遅れによつて等
化され、また櫛型波器１５の輝度出力から電路
Ａを介して組合せ回路３０の第１の入力までの信
号伝播の遅れと、櫛型波器１５のクロミナンス
出力から電路Ｂを介して組合せ回路３０の第２の
入力までの信号伝播の遅れとは、波器２２に付
随する遅延と垂直デテール信号路の波器３５，
４２，５２に付随する遅延によつて等化される。

組合せ回路網３０，６０は第１図では各別の装
置として示したが、この２つの組合せ回路は櫛型
波器１５からの櫛型輝度輝度信号を電路Ａ，Ｂ
を介して供給される垂直デテール信号に加算する
１つの３入力組合せ回路網と置換し得ることが判
るはずである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による装置を用いたカラーテ
レビ受像機の一部のブロツク図、第２図は第１図
の回路に用いるに適する回路を示す図、第３図な
いし第５図はこの発明の動作の説明に用いる第１
図の装置の振幅応答特性を示す図である。 １５……櫛型波器、Ｙ……櫛型濾波輝度信
号、Ｃ……櫛型濾波クロミナンス信号、３０……
信号組合せ回路網、３５……垂直デテール波
器、５０……非線型信号処理回路、３２，６８…
…輝度信号利用手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 画像線走査周波数の整数倍に振幅のピークを
   持ち、その線走査周波数の1/2の奇数倍に振幅の
   ナルを持つ櫛型濾波された輝度信号を第１の出力
   に発生し、上記線走査周波数の1/2の奇数倍に振
   幅のピークを持ち、上記線走査周波数の整数倍に
   振幅のナルを持つ櫛型濾波されたクロミナンス信
   号を第２の出力に発生し、この第２の出力に発生
   される信号が上記第１の出力の上記櫛型濾波され
   た輝度信号にはない輝度垂直画像デテール情報を
   表わす信号周波数を含むような櫛型濾波器手段を
   含み、その周波数スペクトル内に周波数間挿関係
   で配置された画像表示輝度およびクロミナンス成
   分を含む映像信号を処理する装置において、 上記櫛型濾波器手段の上記第２の出力に結合さ
   れてクロミナンス信号周波数帯を占める信号以外
   の垂直デテール信号情報に対応する上記信号周波
   数を選択的に通過させる垂直デテール濾波手段
   と、上記垂直デテール濾波手段によつて通過させ
   られた信号を上記櫛型濾波手段の上記第１の出力
   からの上記櫛型濾波された輝度信号と組合せて上
   記輝度成分を生成する組合せ手段と、該組合せ手
   段からの上記輝度成分を受ける輝度信号利用手段
   とからなり、 特徴として、上記垂直デテール濾波手段の出力
   と上記組合せ手段との間には、上記垂直デテール
   信号の小振幅部を０よりも大きい第１の利得で中
   継し、上記垂直デテール信号の中振幅部を上記第
   １の利得よりも大きい第２の利得で中継し、上記
   垂直デテール信号の大振幅部を上記第１の利得よ
   りも小さい第３の利得で中継する非直線信号中継
   手段が接続されている、ビデオ画像垂直デテール
   信号処理装置。